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SISTEMAS DE REPARACIÓN GENÉTICA, Las roturas de doble hebra pueden…
SISTEMAS DE REPARACIÓN GENÉTICA
Reparación directa (
direct repair
)
tipos de enzimas
FOTOLIASA
reconoce los dímeros de timina y los divide
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ALQUILTRANSFERASA
puede eliminar grupos metilo o etilo de bases de guanina
que han sido
mutagenizadas por agentes alquilantes como la mostaza nitrogenada y el EMS
se llama así porque
transfiere el grupo metilo o etilo desde la base a una cadena lateral de cisteína dentro de la proteína alquiltransferasa
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consiste en
Una enzima reconoce una alteración incorrecta en la estructura del ADN y la convierte directamente en una estructura correcta
Reparación de falta de coincidencia (
MMR: mismatch repair
)
consiste en
reconocer la falta de coincidencia y eliminar un segmento de ADN
posteriormente
La cadena parental se usa para sintetizar una cadena hija normal de ADN.
mecanismo en E. coli es el más estudiado
PROTEÍNAS MMR
MutS
localiza desajustes, y forma un complejo con MutL
MutH
corta la cadena de ADN no metilada (función endonucleasa)
MutU
función de helicasa: separa las hebras en el sitio de escisión
MutL
enlazador que se une a MutH mediante un mecanismo de bucle
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exonucleasa digiere la cadena no metilada hasta que pasa la región MutS/MutL
Esto deja un espacio, que rellena la DNA pol y se sella con DNA ligasa
¿cómo ocurre?
reconocimiento por
hemimetilación
Antes de la replicación del DNA
DNA parental ya ha sido metilado
después de la replicación
tarda cierto tiempo antes de que la nueva hebra se metile
ADN recién replicado está hemimetilado
solo la cadena de ADN parental está metilada
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error que corrige
falta de coincidencia en un par de bases
específicamente
repara a la hebra recién sintetizada en lugar de la hebra plantilla parental
generados
durante la replicación del ADN
evitando que
las mutaciones se vuelvan permanentes en las células en división
es una vía biológica altamente conservada que juega un papel clave en el mantenimiento de la estabilidad genómica
Unión de extremos No Homólogos
los dos extremos rotos del ADN simplemente se reconstruyen
mecanismo
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DSB es reconocido por las proteínas de unión final
se reclutan proteínas adicionales en la región
que pueden
procesar los extremos del cromosoma roto mediante la digestión de cadenas de DNA particulares
después
cualquier espacio se llena
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procesamiento puede resultar en la eliminación de una pequeña cantidad de material genético de la región
Estas proteínas luego reconocen proteínas adicionales que forman un puente cruzado que evita que los dos extremos se separen
Reparación de recombinación homóloga
(
HRR: homologous recombination repair
)
mecanismo
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Aunque las cromátidas hermanas son altamente preferidas, la HRR también puede ocurrir entre regiones homólogas que no son idénticas
ocurre cuando
las cadenas de ADN homólogo, generalmente de una cromátida hermana, se usan para reparar un DSB en la otra cromátida hermana
se puede dividir en 3 pasos
DSB es procesado por la corta digestión de las cadenas de ADN en el sitio de ruptura
este evento es seguido por
el intercambio de cadenas de ADN entre las cromátidas hermanas rotas e ininterrumpidas
por último
las hebras entrecruzadas se "resuelven", i.e. se rompen y luego se vuelven a unir de una manera que produce cromátidas separadas
las cadenas intactas se utilizan como plantillas para sintetizar el ADN en la región donde ocurrió la ruptura
VENTAJAS
ya que las cromátidas hermanas son genéticamente idénticas, puede ser un mecanismo libre de errores para reparar un DSB
DESVENTAJAS
las cromátidas hermanas están disponibles solo durante las fases S y G2 (en eucariotas) o después de la replicación del ADN (en bacterias)
Reparación de escisión de base y de escisión de nucleótidos
escisión de bases
implica a las
categoría de enzimas conocidas como
DNA
N-glicosilasas
.
reconocen
una base anormal
creando
sitio apurínico o apirimidínico
cortan
el enlace entre esta y el azúcar en la columna (backbone) del ADN
organismos vivos producen múltiples tipos
cada una de las cuales reconoce tipos particulares de estructuras de bases anormales
dependiendo del tipo, este sistema de reparación puede eliminar bases anormales como
dímeros de pirimidina
3-metiladenina
uracilo
7-metilguanina
particularmente importante para la reparación del daño oxidativo del ADN
mecanismo
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escisión de nucleótidos
o
nucleotide
excision repair (NER)
puede reparar
muchos tipos diferentes de daños en el ADN
bases modificadas químicamente
bases faltantes
dímeros de timina
ciertos tipos de enlaces cruzados
en este sistema
varios nucleótidos en la cadena dañada se eliminan del ADN, y la cadena intacta se usa como plantilla para la resíntesis de una cadena complementaria normal
mecanismo en E. coli
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Las roturas de doble hebra pueden repararse por ambos
De los muchos tipos de daños en el DNA que pueden ocurrir dentro de las células vivas
la ruptura de los cromosomas, llamada ruptura de doble cadena de ADN (DSB), es quizás la más peligrosa
pueden ser causados por
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ciertos medicamentos utilizados en quimioterapia
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.......................................................................................................................................................-................................................................................................................mutágenos químicos